Hallada la clave para una vacuna contra el Hib más barata y accesible
Posible enfoque para nuevas vacunas y fármacos contra las bacterias
La bacteria Haemophilus influenzae tipo b (Hib) puede causar enfermedades graves como meningitis e intoxicación sanguínea en niños pequeños. Investigadores del Instituto de Bioquímica Clínica de la MHH han descifrado la vía de la cápsula bacteriana y creado así la base para producir la vacuna Hib de forma barata y segura.
La bacteria Haemophilus influenzae tipo b (Hib) habita en la cavidad nasal humana. Provoca infecciones del tracto respiratorio superior e inferior, especialmente en lactantes y niños pequeños. Pero también puede causar enfermedades más graves, como inflamación del oído medio, meningitis o envenenamiento de la sangre (sepsis). La bacteria se rodea de un caparazón formado por muchas cadenas de azúcar, que también se denominan polímeros capsulares. Con los polímeros de la cápsula, la bacteria se protege del sistema inmunitario del huésped y puede sobrevivir en el cuerpo humano. Existen vacunas contra la Hib que contienen los polímeros de azúcar de la cápsula y entrenan al sistema inmunitario contra estos antígenos. Sin embargo, su producción es compleja y costosa. Esto se debe a que los antígenos deben obtenerse directamente de cultivos bacterianos infecciosos, lo que requiere un laboratorio con un nivel de seguridad adecuado. El equipo dirigido por el Dr. Timm Fiebig, del Instituto de Bioquímica Clínica de la Facultad de Medicina de Hannover (MHH), ha logrado descifrar por primera vez la ruta de formación del polímero de la cápsula y crear así la posibilidad de producir el antígeno de la vacuna de forma barata y segura mediante síntesis enzimática sin recurrir a patógenos. Los resultados se han publicado en la revista Nature Chemical Biology.
Una síntesis sencilla podría hacer más accesible la vacuna en todo el mundo
"La elucidación de la vía de biosíntesis permite una producción mucho más elegante de antígenos vacunales contra el Hib a partir de precursores baratos y ampliamente disponibles en un laboratorio estándar, sin tener que cultivar bacterias peligrosas en biorreactores", afirma el Dr. Fiebig, jefe del grupo de trabajo "Glicobioquímica microbiana y desarrollo de vacunas". A pesar de la gran eficacia de la vacuna contra la Hib introducida en Alemania en la década de 1990, la bacteria sigue siendo la principal causa de meningitis bacteriana en niños menores de un año en sociedades no vacunadas. Gracias a la sencillez de la vía sintética recién descubierta, se podría mejorar la distribución de la vacuna en todo el mundo.
Posible enfoque para nuevas vacunas y fármacos contra bacterias
Sin embargo, el equipo de investigación no sólo ha dilucidado la vía de producción en sí, sino que también ha descrito las enzimas que controlan este proceso. "Por primera vez hemos entendido cómo construye la bacteria su cápsula polimérica y qué enzimas utiliza como herramientas para ello", afirma el Dr. Fiebig. Esta fábrica de enzimas puede reproducirse ahora en el tubo de ensayo en condiciones seguras. La enzima más importante es la llamada cápsula polimerasa, que produce la cápsula polisacárida propiamente dicha y, por tanto, el antígeno de la vacuna. La enzima consta de cuatro subunidades. Tres de ellas transfieren bloques de construcción químicos que se encuentran en los polímeros de superficie de muchas otras bacterias y contribuyen al efecto patógeno de los patógenos. Sin embargo, aún no se sabía qué enzimas transmiten estos bloques de construcción ni qué aspecto tridimensional tienen. Sin embargo, esto es crucial para el desarrollo de agentes antibacterianos y para el descubrimiento de nuevas enzimas que controlen la forma en que las bacterias engañan a nuestro sistema inmunitario y lo infecciosas que son.
Los investigadores también pudieron identificar las mismas estructuras de polimerasa en otras bacterias. Entre ellas se encuentran la bacteria intestinal Escherichia coli, la especie Acinetobacter más resistente a los antibióticos o incluso la listeria que se encuentra en los alimentos contaminados. "Nuestros hallazgos también podrían utilizarse para desarrollar vacunas o fármacos contra estos y otros patógenos, por ejemplo desarrollando sustancias que bloqueen las enzimas recién descubiertas e interrumpan así la formación de la cápsula protectora", afirma el Dr. Fiebig. En vista de la creciente resistencia a los antibióticos, se trata de una opción prometedora en la lucha contra las bacterias. Sin embargo, es necesario seguir investigando para lograrlo.
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